Функциональный преобразователь переменного тока

 

(72) Авторы изобретения

А. B. Стратонов, М. И, Белый и Jl. В. Стратонов (71) Завввтель

Ульяновский политехнический институт (54) ФУНКБИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение отйоснтся к области вычислительной и электроизмерительной техники и может быть использовано также в системах автоматического управления.

Известен функциональный преобразоваS тель переменного тока, выполненный на нелинейном дросселе и используемый в качестве перемножающего устройства (1).

Наиболее близким техническим решением является функциональный преобразова- тель, выполненный в виде нелинейного дросселя с ферромагнитным сердечником с ППГ, набранным из отдельных вложенных друг в друга колец, сечение которых определяется видом реализуемой функциональной зависимости (2j. Основным недостатком известных преобразователей является сложность конструкции ферромагнитного сердечника, значительный разброс электрических параметров преобразователей и методическая погрешность преобразования, вызванная квантованием магнитного потока.

Бель изобретения — упростить конструкцию преобразователя и повысить точность его работы. йля этого в функшюнальном преобразователе переменного тока, содержащем дроссель с ферромагнитным сердечником с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ), последовательно с обмоткой которого включен нагрузочный резистор, ферромагнитный сердечник дросселя выполнен с пазами, расположенными в диаметральных плоскостях, глубина которых определяется воспроизводимой функцией.

Нелинейный дроссель на тороидальном ферромагнитном сердечнике с ППГ имеет пазы в диаметральных плоскостях, глубина которых есть функш я радиуса F (R), определяемая видом функциональной зависимости, реализуемой преобразователем по следующему соотношению: („, М dC©(alp о р где Ф (R) - поток вектора магнитной индукции сердечника (функ681436 ция, обратная воспроизводимой зависимости).

Я 7 Н где g — радиус перемагничизания; 9- количество витков обмотки дросселя;

®Hc К вЂ” коэффициент пропорциональности

Ио- ширина ферромагнитной ленты;

H -, коэрцитивная сила материала. сердечника;

Q - остаточная индукция материала

Г сердечника.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема преобразовать ля; на фиг. 2 - пример выполнения сердечника нелинейного дросселя с четырьмя радиальными пазами для преобразователя с квадратичной характеристикой, тоee

"ьых ов

Функциональный преобразователь переменного тока, содержащий дроссель с ферромагнитным сердечником с прямоугольной петлей гистереэиса, последовательно с обмоткой которого включен нагрузочный резистор, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрошения конструкции и повышения точности работы, в нем ферромагнитный сердечник дросселя выполнен с пазами, расположенными в диаметральных плоскостях, глубина которых определяется воспроизводимой функцией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4% 1. Розенблат М. А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. М,: Наука, 1966, с. 222.

2. Авторское свидетельство СССР

Мо 618749, кл. Я 06 G 7/26, 1977.

Преобразуемый сигнал подают на дроссель 1, а выходной сигнал снимают с нагруэочного резистора 2.

Преобразователь представляет иэ себя дроссель с ферромагнитным сердечником 3 с прямоугольной петлей гистерезиса, который изготовляют из ферромагнитной ленты шириной 1)о путем наматы.вания ее на оправку.

Поскольку магнитное сопротивление пазов несравнимо больше магнитного сопротивления материала сердечника, намагничиваюшая сила направлена по периметру сердечника и ось легкого намагничивания материала сердечника направл на вдоль ферромагнитной ленты, т.е. также по периметру сердечника, то магнитный поток в сердечнике с ростом намагничивающей силы замыкается по площади с меньшим магнитным сопротивлением. Поэтому вид воспроизводимой функции преобразования не зависит от количества пазов в сердечнике. Необходимым и достаточным условием является лишь то, что обшее магнитное сопротивление

4 пазов (одного паза) должно быть несравнимо болЬше магнитного сопротивления материала сердечника. Если нарезается несколько пазов, то необходимо, чтобы их глубина по радиусу изменялась по одному и тому же закону.

Класс восприэводимых функций для данного преобразователя ограничен непе.риодическими функциями, функциями, заданными в явной форме, и дифференцируемыми функциями.

Как показали проведенные экспериментальные исследования, вполне достаточно одного радиального паза шириной 1 мм, однако по техническим причинам удобнее

13 нарезать два радиальных паза, расположенных по диаметру сердечника.

Глубина паза зависит только от вида воспроизводимой функции преобразования и не зависит от ширины паза.

Использование предлагаемого функционального преобразователя переменного тока позволяет упростить и удешевить его изготовление, а также повысить точИ ность и повторяемость характеристик преобразователей.

Формула изобретения фиг1

Составитель О. Сахаров

РедактоР О. Стенина ТехРед С. 1ц1игай КоРРектоР В. СинипкаЯ

Заказ 5088/45 Тираж 780 Подписное

Е1НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППГ! "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4